大豆蛋白酶解液脱色工艺的优化

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仪器
主要仪器有： （北京 $% #&&%’()! 电子天平 塞多利斯仪器有限公司） ； *" *" % #! " + 电热恒温 水浴锅 （江苏常熟医疗器械厂） ； ,&& 型离心沉淀 器 （上海手术器械厂） ； -./ 型紫外可见分光光度 计 （上海光谱仪器有限公司） 等。 !"0 方法 ! " 0 " ! 大豆蛋白复合酶法水解 取一定浓度大豆蛋白溶液， ,.1 预处理 !. ， 冷却后加入定量的复合蛋白酶， 234 .&1 恒温酶 解处理， 酶解 . 5 后， 迅速升温至 6&1 使酶失活。 （ 789 法） ! " 0 " # 肽损失率测定方法 肽 损 失 率 的 测 定，采 用 789 法（ 789： ： :;3<5=>;>?<@:3< ?<3A 即三氯乙酸） !& 2= 酶解液加 入 !& 2= #&B 789 溶液， 混合振荡， 在 + &&& ; C 234 离心 !. 234， 取上清液， 脱色前后的 !&B 789 可 溶性氮由微量扩散法测定
的粉末活性炭， 在 :<= 温度下进行脱色， 比较吸 附时间对脱色效果的影响。由图 7 可见， 脱色 ! 故脱色时间 ! > 后粉末活性炭已基本吸附饱和， 比较理想。 >
图 7 吸附时间对脱色效果的影响 !"#$ 7 "##$%& ’# .(2’*-&)’+ &),$2 ’+ ($%’0’*)1.&)’+
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-8 对脱色效果的影响 在大豆蛋白酶解液中加入 5; 的粉末活性 炭， 在 :<= 温度下脱色 ! >， 比较不同 -8 对脱色
效果的影响。由图 : 可见， -8 对脱色效果影响 显著。在碱性条件下， 粉末活性炭吸附效果很 差， 酶解液颜色略有变浅， 但其在 !9< +, 的吸光 值达 ? 6 @@A， 故脱色率计算值为 <。在酸性条件 下， 粉末活性炭脱色效果显著， 酶解液酸度越高， 脱色效果越好。在 -8 值低于 ! 以后， BC 值降低 的速度明显减慢， -8 ! 是理想的脱色 -8 值。 酶解液 -8 对肽损失率有一定影响， 酸度越 万方数据 高肽损失率越高。在 肽损失 -8 ! 条件下脱 色 ，
。
肽损失率 D （E! F E#） C E! G !&&B 酶 解 液 脱 色 前 的 !&B 789 可 溶 性 氮 E!： （2H） ； 酶解液脱色后的 !&B 789 可 溶 性 氮 E#： （2H） 。 ! " 0 " 0 脱色率测定方法 用紫外分光光度计在色素的最大吸收波长
［+， .］ 处测其吸光度值 。经分析表明大豆蛋白酶
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脱色温度对脱色效果的影响 将大豆蛋白酶解液的 N* 调至 / " .， 加入 #B
土及混合脱色剂对大豆蛋白酶解液进行脱色处 理
［/］
， 结果表明， 粉末活性炭脱色效果明显优于
颗粒活性炭、 硅藻土及混合脱色剂。虽然颗粒活 性炭比粉末活性炭脱色容易， 但考虑到精制的需 要， 本试验选取粉末活性炭， 并对其脱色工艺进 行优化。 #"# 粉末活性炭用量对脱色效果的影响 万方数据
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材Leabharlann Baidu与方法
材料 试验材料为： 大豆蛋白酶解液 （本实验室制
备） ； 大豆分离蛋白 （黑龙江三江食品有限公司生 产） ； 中性蛋白酶、 木瓜蛋白酶 （上海宝丰生化公 司生产） ； 菠萝蛋白酶 （广西南宁庞博生物科技有 限公司生产） ； 盐酸为分析纯； 颗粒活性炭、 粉末 活性炭、 硅藻土为工业级； 混合脱色剂 （本实验室 制备， 粉末活性炭与硅藻土按 ! \ # 比例混合） 。
大豆蛋白酶解液经提纯、 分离、 脱色、 脱盐、 超滤、 浓缩等工艺精制得到大豆多肽。大豆多肽 比大豆蛋白具有更优良的营养特性、 生理特性和 加工特性， 更容易被人体消化吸收， 因而在食品 工业中被广泛应用。大豆蛋白酶解液原色为棕 黄色或褐色， 作为药物或食品添加剂， 在色泽上 不易被人们所接受。我们采用制药生产中常用 的粉末活性炭对其进行脱色处理。粉末活性炭 ［!］ 比表面积大 （.$$ % & $$$ P& [ <） ， 当被脱除的有 色物质的分子直径小于或等于活性炭孔的入口
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吸附时间对脱色效果的影响 将大豆蛋白酶解液的 -8 调至 9 6 :， 加入 5;
率适中。 569 正交试验设计及分析 在以上单因素试验的基础上， 对粉末活性炭 用量、 脱色温度、 -8 值和吸附时间 7 个因素进行 正交试验设计， 每个因素选 ! 个水平， 分别以脱 7 色率与肽损失率为考察指标， 选用正交表 D（ @ ! ） 进行试验。 从表 5 和表 ! 可以看出， 因素 E 即粉末活性 炭用量对脱色效果和肽损失率的影响均达到极 显著水平， 因素 F 即 -8 对两者影响显著， 因素 G 即脱色温度对两个指标均无显著影响。通过表 对脱色率影响大小为： ? 比较 7 个因素的极差， 粉末活性炭用量 H -8 H 脱色温度 H 吸附时间， 最佳工艺条件为 E! F? G! C! ， 即粉末活性炭用量为 脱色温度为 :<= ， 吸附时间 ! >； 对 7; ， -8 为 5， 肽损失率影响大小为： 粉末活性炭用量 H -8 H 脱 色 温 度 H 吸 附 时 间，最 佳 工 艺 条 件 为 即粉末活性炭用量为 5; ， 脱 -8 为 7， E? F! G? C5 ， 色温度为 :<= ， 吸附时间 5 >。 随着粉末活性炭用量的增加和酸度的提高， 脱色率明显提高， 而肽损失率也相应增大， 生产 成本随之提高。粉末活性炭用量从 5; 增加到 脱色率得到相应提高， 但是肽损失的速度更 7; ， 快， 综合考虑两项指标， 实际生产应用中宜选择 5; 的粉末活性炭用量。 大豆蛋白酶解液酸度过低， 在 -8 回调时会 增加大量的盐份， 将给脱盐带来困难， 而 -8 ! 时 的脱色率已较高， 因此选择 -8 !。温度对脱色 率与肽损失率的影响均不显著， 温度过高会对多
解液的吸收峰在 0.& I 0,& 42 之间， 最大吸收峰 故选 0/& 42 为测定波长。酶解液原色 0/& 42， 为棕黄色或褐色， 测其在 0/& 42 处的吸光度值 为 ! " 66-， 记脱色前 JK0/& D ! " 66-。 脱色率 D （! " 66- F JK0/&） C ! " 66- G !&&B 。
［&］ 直径时， 可被活性炭吸附起到脱色作用 。粉末 活性炭的脱色效率高、 速度快、 成本较低， 但也存
高等。本试验以大豆蛋白酶解液为原料， 以脱色 率与肽损失率为指标， 采用单因素试验结合正交 试验方法对粉末活性炭脱色工艺条件进行比较。 通过统计分析， 得出影响指标的显著因素， 并由 此组合最优工艺条件。
要： 采用正交试验法， 用粉末活性炭对大豆蛋白酶解液进行脱色处理， 比较粉末活性炭用量、 脱色温 )*、
度和吸附时间等因素对脱色结果的影响。结果表明： 粉末活性炭用量 &+ ， 脱色温度 ’$, ， 吸附时间 # )* #， 大豆蛋白酶解液脱色效果明显， 肽损失率为 !. / ..+ 。 -， 关键词： 大豆蛋白酶解液； 活性炭； 脱色 中图分类号： 012# 文献标识码： 3 文章编号： （&$$’） !$$4 5 !’&4 $# 5 $!#$ 5 $4
的粉末活性炭， 在 . 个不同温度条件下脱色 0 5， 比较温度对脱色效果的影响。结果表明， 随着温 度的提高， 脱色率相应提高， 肽氮损失率相应减 少。由于温度对脱色效果的影响程度相对较小， 而温度过高会对多肽品质产生不利影响， 故实际 生产应用中宜采用 .&1 脱色处理。
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浙江农业学报
浙江农业学报 !"#$ !%&’"()#(&$* +,*-’$.%*./’/ !" （#） ： !#$ % !##， &$$’
大豆蛋白酶解液脱色工艺的优化
周利亘!， 王君虹!， 陈新峰!， 袁
摘
亚! ， 谢
磊! ， 陈
坚& ， 管延金!
& （! 浙江省农业科学院 食品加工研究所， 浙江 杭州 #!$$&!； 杭州市豆奶食品厂， 浙江 杭州 #!$$!(）
在一些问题， 如再生困难， 多肽、 氨基酸损失率较
收稿日期： &$$4 5 !$ 5 !$ 基金项目： 浙江省科技厅科技计划项目 （&$$#E#&$&&） 作者简介： 周利亘 （!2(( 5 ） ， 男， 浙江绍兴人， 硕士， 从事食品、 农 万方数据 产品深加工研究。
周利亘等： 大豆蛋白酶解液脱色工艺的优化
［0］
图 ! 不同脱色剂的脱色率比较 !"#$ ! K@<>=>;34H ;?:@L >M A3MM@;;@4: A@<>=>;34H ?H@4:L
将大豆蛋白酶解液的 N* 调至 / " .， 分别加 入不同含量的粉末活性炭， 在 .&1 温度下脱色 0 比较粉末活性炭用量对酶解液脱色效果的影 5， ［-］ 响 。结果表明， 随着粉末活性炭用量增大， 脱 色率提高， 但肽损失率也相应增大。粉末活性炭 用 量 !&B ， 脱 色 率 为 66 " 66B ， 肽损失率达 在允许的肽损失率范围内， /& " 0+B 。综合考虑， #B 的粉末活性炭用量较为合适。
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结果与讨论
不同脱色剂对脱色效果的影响 本试验选用颗粒活性炭、 粉末活性炭、 硅藻
图 # 活性炭用量对脱色效果和肽损失率的影响 !"#$ # )MM@<: >M ?<:3O?:@A <?;P>4 >4 A@<>=>;3Q?:3>4 ?4A =>LL ;?:@ >M L>RP@?4 N@N:3A@
第 ?A 卷 （5<<:）
图 ! 温度对脱色效果和肽损失率的影响 !"#$ ! "##$%& ’# ()##$*$+& &$,-$*.&/*$ ’+ ($%’0’*)1.&)’+ .+( 0’22 *.&$ ’# 2’34$.+ -$-&)($
图 : 溶液 -8 对脱色效果和肽损失率的影响 !"#$ : "##$%& ’# 2’0/&)’+ -8 ’+ ($%’0’*)1.&)’+ .+( 0’22 *.&$ ’# 2’34$.+ -$-&)($
周利亘等： 大豆蛋白酶解液脱色工艺的优化
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表!
编号
正交试验与结果分析 "#$%&’&()* +,-+#./+($ )(0 #+12*$ )()*31.1